[发明专利]用于基桩声波透射法检测的可自由组合的声波传感器组

说明书

本发明公开了用于基桩声波透射法检测的可自由组合的声波传感器组，包括电缆线L，还包括从上至下依次设置的电缆连接器端LBS、N个声波传感器单元S和发射连接器端BP，N为大于等于1的自然数；电缆线L包括地线LG、高压线LT和N根信号线Ch_I；每个声波传感器单元S均包括换能器单元Tr、顶部连接器端STP和底部连接器端SBS；电缆连接器端LBS、顶部连接器端STP、底部连接器端SBS和发射连接器端BP均包括地线端G、高压线端T、编号依次为1～N的信号线端I以及编号为0的信号线端0。本发明使用方便，可自由添加；可自由互换和自由替换；成本下降。

技术领域

本发明属于岩土工程检测领域中的应用声波透射法层析成像CT检测基桩完整性的技术领域，具体涉及用于基桩声波透射法检测的可自由组合的声波传感器组。

背景技术

进行层析成像计算时，考虑到混凝土材料骨料中的石子的平均粒径，划分单元通常以100mm为宜，现场检测时传感器组中传感器的间距也不宜大于100mm。现场检测实际是获取一个个检测扇形的每一根声测线的检测声时数据，(检测扇形：一个声测管中某个高度位置处发射声波，另一个声测管中多个高度位置接收声波，多个倾斜角度不同的声测线构成一个共顶点的扇形。检测扇形中声测线的最大倾斜角度称为检测扇形的倾斜角度，《建筑基桩检测技术规范JGJ106—2014》10.4.3规定“采用扇形扫测时，两个换能器中心连线的水平夹角不应大于40°”，相当于规定了检测扇形的倾斜角度不大于40°)，通常检测扇形的倾斜角度固定，基桩桩径越大检测剖面的跨距也大，需要的传感器数量增加。

现有技术涉及的传感器组均由多个传感器构成，等间距串行排布，为了适应不同桩径的基桩检测任务，通常根据最大的检测需求，选用包括尽可能多传感器的传感器组。《建筑基桩检测技术规范JGJ106—2014》10.2.1.1规定用于基桩声波透射法的声波传感器“沿径向振动应无指向性”，声波传感器的换能器件采用环状(压电或磁致伸缩材料)器件，声波传感器的直径受到声测管内径和环状换能器件外径的限制，导线只能从环状压电器件的内部通过。通常一个传感器组一旦制作完成，每个传感器与电缆线的各个芯线的连接关系各有不同，传感器数量是固定的，不能根据现场检测的需要灵活变化，这样显然不经济，在对较小桩径的基桩进行检测时，传感器组中的有些传感器总是处于不工作状态，另外，在使用过程中传感器不可避免的会受到各种损伤，且一旦某个传感器损坏，传感器不易更换，导致整个传感器组的使用都受到影响，甚至报废。

现场检测时，迫切需要一种可自由组合的声波传感器组，传感器组由N个完全相同的传感器组成，N个传感器可灵活自由互换，可同时用于接收声波信号，位于最下方的传感器可用于发射声波。

发明内容

本发明的目的是提供用于基桩声波透射法检测的可自由组合的声波传感器组，传感器组包括N个完全相同的传感器，N个传感器可灵活自由互换，可同时用于接收声波信号，位于最下方的传感器可用于发射声波，适用于在一个提升检测过程内完成基桩桩体内M个声测管构成的所有剖面的层析成像CT检测工作。

本发明采用以下技术方案实现上述发明目的：

用于基桩声波透射法检测的可自由组合的声波传感器组，包括电缆线L，还包括从上至下依次设置的电缆连接器端LBS、N个声波传感器单元S、发射连接器端BP，N为大于等于1的自然数；

电缆线L包括地线LG、高压线LT和N根信号线Ch_I；I为编号，I∈{1～N}；

每个声波传感器单元S均包括换能器单元Tr、顶部连接器端STP和底部连接器端SBS；

电缆连接器端LBS、顶部连接器端STP、底部连接器端SBS和发射连接器端BP均包括地线端G、高压线端T、编号依次为1～N的信号线端I以及编号为0的信号线端0；